SU1273924A2 - Генератор импульсов со случайной длительностью - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники, в частности к устройствам формировани  импульсов, значени  длительности которых случайны и распределены по закону Эрланга второго пор дка. Цель изобретени  - расширение класса решаемых задач за счет получени  распределени  Эрланга второго пор дка. Генератор содержит два элемента задержки, два триггера, два генератора импульсов , два счетчика, элементы И, делитель частбты, регистр сдвига. 2 ил.

Description

О

:о ;о о j

1Ч 1 Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам формировани  импульсов, зн чени  длительности которых случайны и распределены но закону Эрланга вт рого пор дка, и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1073772, Цель изобретени  - расширение класса решаемых задач за счет получени  распределени  Эрланга второго пор дка. На фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 - временна  диаграмма работы генератора. Генератор содержит элементы 1 и 2 задержки, триггеры 3 и 4, высокочастотный генератор 5 импульсов, низкочастотный генератор 6 импульсов , делитель 7 частоты, счетчики 8 и 9, группу элементов И 10, регистр 11 сдвига. Счетчики (импульсов ) выполн ют функции формирователей равноверо тных кодов, За случайный интервал времени между двум  запускающими сигналами на вход счетчиков поступает сери  импульсов с выхода высокочастотного генератора: на первый счетчик непо редственно, а на второй счетчик через делитель частоты. В момент поступлени  очередного запускающег сигнала подсчет этих импульсов в счетчиках прекращаетс  и код К(,, значение которого определ етс  сос то ни ми счетчиков в момент прекра щени  счета, переписываетс  в К-старших разр дов q-разр дного ) регистра сдвига. Затем на его синхронизирующей вход с период Т| поступают импульсы с выхода низ кочастотного генератора. Каждый из этих импульсов сдвигает содержимое регистра на один разр д, причем по ступление сдвиговых импульсов прекращаетс , как только в старщем разр де регистра сдвига записана единица. Таким образом, число импульсов, поступающих на вход регистра сдвиг после запуска устройства, а следов тельно, и длительность временного интервала, в течение которого они вырабатываютс  низкочастотным гене ратором, зависит от количества нул записанных подр д в старших разр д регистра сдвига от двух счетчиков. 41 Ввиду того, что значени  кода К в каждом счетчике равноверо тны, веро тность того, что в старших разр ах до (q-n)-ro записаны подр д нули, равна 1 rtift 1 В Су) С у ) +( у ) Показатели е и п определ ютс  коли-чествОм О на выходе счетчика 8 и 1 - на выходе счетчика 9, Следовательно, значени  длительности временных интервалов с момента прихода запускающего импульса до момента прекращени  поступлени  сдвиговых импульсов случайны и соответствуют количеству нулей, записанных одновременно в старших разр дах регистра сдвига. Веро тность того, что в m разр дах полное врем  (что эквивалентно количеству тп нулей кода) дл  последовательности поступлений равна Г 1 f 1 Ч l-(l)Ki)J, . что эквивалентно закону распределе- ни  Эрланга второго пор дка. Дл  того, чтобы исключить возможность заклинивани  работы регистра при записи нулей во все его разр ды () , необходимо после завершени  формировани  очередного временного интервала устанавливать старших разр дов в О, а в первый разр д регистра принудительно записывать 1, дл  чего введена св зь выхода регистра сдвига с его входом гашени  (начальной установки). Число разр дов счетчиков 8 и 9 и элементов 10 И группы равно К, а число разр дов регистра 11 сдвига равно . Первый 1 и второй 2 элементы задержки, в качестве которых могут быть использованы одновибраторы или линии задержки, обеспечивают врем  задержки импульсов Г,,, и о, соответ-. ственно, причем 31 Генератор работает следующим образом . При поступлении запускающего сигнала (фиг. 2а) триггер 3 устанавливаетс  в единичное состо ние. В этот момент импульсы с выхода высокочастотного генератора 5 Сфиг. 2б) прекращают поступать на вход счетчика 8 (импульсов). Одновременно им пульсы с высокочастотного генератора 5 поступают через делитель 7 частоты на вход второго счетчика 9 (импульсов ) (фиг. 2д). Коэффициент делени  делител  7 частоты выбираетс  из соотношени  ft Д,

2

г.

f.

-2 2

Запускающий сигнал, задержанный первым элементом 1 задержки на врем  t,, необходимое дл  завершени  переходных процессов в счетчиках 8 и 9, поступает на объединенные входы элементов И 10 группы. При этом содержимое разр дов счетчиков 8 и 9 с 1-го по К-й переписываетс  в соответствующие разр ды регистра 11 сдвига со 2-го по q-й.

Содержимое разр дов второго счетчика в предлагаемом генераторе поступает на инверсные входы группы элементов И 10 дл  обеспечени  выполнени  услови  суммировани  веро ностей записи нулей от обоих счетчиков в разр ды регистра сдвига. Запускающий сигнал, задержанный вторы элементом 2 задержки на врем , необходимоедл  завершени  переходных процессов в регистре 11 сдвига, устанавливает триггер 3 в нулевое состо ние , при этом счетчики 8 и 9 продолжают подсчитывать импульсы, формируемые высокочастотным генератором , начина  с того значени  кода Кр, которое было зафиксировано в момент поступлени  запускающего сигнала . Одновременно сигнал с выхода второго элемента 2 задержки устанавливает триггер 4 в нулевое состо ние (фиг. 2в), при этом импульсы с выхода низкочастотного генератора 6 (фиг. 2г) начинают поступать на синхронизирующий вход регистра 11 сдвига, осуществл   сдвиг кода, записанного в нем, в сторону старщих разр дов. Если при поступлении очередного сдвигового импульса оказываетс , что в старщем разр де записана 1, то сигнал с выхода регистра 11 сдвига устанавливает второй триггер 4 в единичное состо ние, отключа  тем самым низкочастотный генератор 6 от регистра 11 сдвига. Одновременно этим же сигналом все разр ды регистра 11 сдвига, кроме первого, устанавливаютс  в нулевое состо ние, а в первый разр д записываетс  1 - осуществл етс  подготовка записи очередного значени  кода Kj,.

Врем , в течение которого второй триггер 4 находитс  в нулевом состо нии 6ц , зависит от значени  кода KO и может быть вычислено по формуле (М+1), где М - число старших разр дов регистра 11 сдвига, в которых подр д записаны нули.

Как было указано, при равноверо тностных значени х К закон распределени  значений Т, - Эрланга 2-го пор дка. Таким образом, на нулевом выходе второго триггера 4,  вл ющемс  первым выходом генератора, формируютс  импульсы со случайной длительностью T.j . Одновременно на выхоН

де низкочастотного генератора 6,  вл ющимс  вторым выходом устройства , формируетс  пачка импульсов, число которых также случайно и распределено по закону Эрланга 2-го пор дка . Обеспечение равноверо тных значений кода К достигаетс  выбором соотношени  частоты запускающих сигналов f, и частоты высокочастотного

1с

генератора fg из услови  2 . Значение частоты низкочастотного генератора ц выбираетс  из требуемого диапазона значений случайной длительности импульсов . При этом термин низкочастотный дл  данного генератора имеет условный характер, так как заимствован из прототипа. По выполн емым функци м - это генератор тактовых импульсов и частота fj, может быть как больше, так и меньще fj. . Дл  предотвращени  повторного запуска генератора во врем  формировани  очередного импульса со случайной длительностью необходимо частоту запускающих сигналов выбирать из услови  f, - . с

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор импульсов со случайной длительностью по авт. ев.№ 1073772, отличающийс  тем, что, с целью расширени  класса решаемых задач за счет получени  распределени  Эрланга второго пор дка, он содержит второй счетчик и делитель частоты, вход которого подключен к выходу высокочастотного генератора импульсов, а выход делител  частоты соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разр дов которого соединены с инверсными входами соответствующих элементов И группы.

   S тип niHlllllllHllllllllHHiniHltl

   I I 1111111

   g nil iniiiiiiiitniiint iniitii Фиг. 2